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JP2003513351A - 入力装置 - Google Patents

入力装置

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JP2003513351A
JP2003513351A JP2001533499A JP2001533499A JP2003513351A JP 2003513351 A JP2003513351 A JP 2003513351A JP 2001533499 A JP2001533499 A JP 2001533499A JP 2001533499 A JP2001533499 A JP 2001533499A JP 2003513351 A JP2003513351 A JP 2003513351A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のモードで動作可能なユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）装置として動作するキーボードおよびその他の装置を提供すること。 【解決手段】 本発明は、入力装置および、ユニバーサル・シリアル・バス・データ通信インタフェースと標準ＵＳＢモードまたは１つまたは複数の非標準ＵＳＢモードで動作可能なコンピュータ・キーボードなどのＵＳＢ対応入力装置とを備えたコンピュータ・システムに関する。該装置が各モードで動作している間に入力装置とアプリケーション・プログラムとの間で通信する方法と、動作モードを切り換える方法も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には入力装置に関し、詳細には、複数のモードで動作可能なユ
ニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）装置として動作するキーボードおよびそ
の他の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＯＳ（Point-of-Sale）端末などの多くの用途では、スキャナ、キャッシュ
・ドロワ（cash drawer）、ビデオ・モニタ、プリンタ、キーボードなど、多様
な装置をサポートするベースとしてパーソナル・コンピュータが使用されている
。ＰＯＳ端末では、キーボードは、パーソナル・コンピュータで一般に使用され
ている１１２キー・キーボード（すなわち、「従来型キーストローク・データ」
を入力するために使用される「標準キーボード」）よりも多くのキーを備えてい
ることが多い。ＰＯＳ端末の追加のキーは、キャッシュ・レジスタ・コマンドや
、ＰＯＳ端末に特に関係するその他のコマンドなどの「非従来型キーストローク
・データ」の入力を可能にする。この種の端末の多くは、DOS、Windows (R) 3.1
1、Windows (R) 9x、またはWindows (R) NTなどの標準オペレーティング・シス
テムを使用する。また、この種の端末は、オペレーティング・システムとＰＯＳ
アプリケーション・プログラムとの間に階層化されたソフトウェア・ドライバや
プログラムの特殊ソフトウェア・システムまたは「中間層」システムも使用する
。このドライバとプログラムのシステムは、当業者にはＰＯＳＳ（Point-of-Sal
e Subsystem）と呼ばれている。これらは、オペレーティング・システムがロー
ドされた後、アプリケーション・プログラムがロードされる前に、コンピュータ
・メモリにロードされるため「中間層」とみなされる。ＰＯＳＳは、チェック・
スキャナやキャッシュ・レジスタ・ドロワなど、ＰＯＳ端末環境固有のハードウ
ェアと装置の制御と動作に必要な追加のドライバと機能を備える。
【０００３】 アプリケーション・プログラムは、一般にオペレーティング・システムとＰＯ
ＳＳがロードされた後でロードされる（すなわち、オペレーティング・システム
の上にある）ため、「上位層」プログラムとみなされる。アプリケーション・プ
ログラムは、２種類のタスクを行う。すなわち、販売取引に関する入力テキスト
や数字の受入れなど、実行中の作業に関するタスクと、ファイルの管理や画面上
での情報の表示など保守作業に関するタスクである。保守作業は、実際には、ア
プリケーション・プログラムの要求に応じてＰＯＳＳまたはオペレーティング・
システムによって行われる。保守作業は、当業者には下位層機能とみなされてい
る。標準アプリケーション・プログラムとは、一般にパーソナル・コンピュータ
上で稼働するプログラムであり、例として、Microsoftの WORDやEXCELなどがあ
る。すなわち、特にＰＯＳ環境で動作するように設計されたもの以外のアプリケ
ーションである。それに対して、特殊アプリケーション・プログラムとは、特に
ＰＯＳ環境で動作するように設計されたアプリケーションである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
新たに導入されたＵＳＢにより、多くの周辺装置をＰＣに組み込むことができ
るが、非標準装置にはいくつか問題がある。既存のＵＳＢアーキテクチャは、Ｐ
ＯＳキーボードの追加キーをサポートしておらず、通常のキーストローク・デー
タ以外のキーボード・データもサポートしていない。したがって、ＵＳＢキーボ
ードは、ＰＯＳアプリケーション・プログラムが特定のキーボードと共に動作す
るように設計されていない限り、ＰＯＳ端末で使用することはできない。換言す
れば、各アプリケーションを様々なＰＯＳキーボードとインタフェースするよう
に特別に作成しなければならず、その結果、ソフトウェアの開発やメンテナンス
、サポートのコストが高くなる。さらに、特定のキーボードと共に動作するよう
にアプリケーション・プログラムを作成する場合、新しいＰＯＳキーボードまた
は異なるＰＯＳキーボードをサポートする必要が生じるたびに、アプリケーショ
ン・プログラムを改訂しなければならないため、柔軟性が著しく失われる。
【０００５】 本発明の目的は、従来技術の上記の問題を少なくとも軽減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の第１の態様は、コンピュータ用の装置であって、該装置
は少なくとも２つの動作モードのうち選択可能な１つのモードで動作し、該装置
を少なくとも２つの上記動作モードのうち１つの動作モードである指定動作モー
ドで動作するように構成するモード・コントローラと、コンピュータによる処理
のための上記指定動作モードに関するデータを出力する出力手段とを含む装置を
提供する。
【０００７】 第１の動作モードは、ＰＯＳ端末およびそれに付随する入力装置に関係するか
またはそれらから導き出されるデータである第３のデータ・セット以外のデータ
、すなわち第１のデータ・セットを生成するコンピュータ・キーボードの動作に
対応するかまたは少なくともエミュレートすることが好ましい。
【０００８】 この装置は、ＰＯＳ装置として使用するように構成可能なことがわかるであろ
う。好適には、一実施形態は、第２の動作モードを備え、キーボード・データと
、ＰＯＳ端末およびそれに付随する入力装置に関係するかまたはそれらから導き
出されるデータの両方に関係するデータの生成をサポートする。
【０００９】 さらに他の動作モードが企図される状況もあり得る。したがって、本発明の他
の態様は、少なくとも第３の動作モードで動作可能な装置を提供し、モード・コ
ントローラは、この装置を第３の動作モードで動作するように構成する手段を含
む。
【００１０】 コンピュータは、第１ないし第３の動作モードのうち少なくとも１つの動作モ
ードで動作するように装置に指示することができることが好ましい。したがって
、一実施形態では、コンピュータから所定のタイプのバスを介して、装置によっ
て採用されるべき動作モードを指定するデータを受け取る受信器を含む装置を提
供する。
【００１１】 装置とコンピュータとの接続を容易にするために、一実施形態では所定のタイ
プのバスがユニバーサル・シリアル・バスである装置を提供することが好ましい
。
【００１２】 第１ないし第３の動作モードのうち１つの動作モードで動作するように構成さ
れているため、装置はコンピュータに記憶されている現行動作モードに関する情
報を更新することが好ましい。したがって、一実施形態では、指定動作モードに
関するデータが、装置の現行動作モードをコンピュータに識別させるモード識別
データを少なくとも含む装置を提供する。
【００１３】 選択された動作モードのうち１つの動作モードで動作するように構成された後
は、装置によって生成されるデータはキーボード・データ、またはキーボード・
データに加えてＰＯＳ端末から導き出されるかまたはそれに関するデータに対応
することになる。したがって、他の実施形態では、指定動作モードに関するデー
タが、第１のデータセットと第２のデータ・セットとのうち少なくとも１つのデ
ータ・セットを含み、第１および第２のデータ・セットが指定動作モードによっ
て決定する装置を提供する。
【００１４】 この装置は、装置から出力されるデータを処理することを意図したアプリケー
ションに応じた動作モードのうち１つの動作モードで動作するように構成される
。場合によっては、このアプリケーションは、従来型キーボード・データと、Ｐ
ＯＳ端末またはそれに付随する入力装置に関するかまたはそれから導き出された
データの両方を処理することができることもある。一実施形態では、第２のデー
タ・セットが第１のデータ・セットと第３のデータ・セットとを含み、第３のデ
ータ・セットが、所定のアプリケーション固有の入力または所定のアプリケーシ
ョン固有の他の入力装置から導き出される装置を提供することが好ましい。
【００１５】 本発明のこれらの実施形態は、特にＰＯＳアプリケーションに関連して適用さ
れる。
【００１６】 互換データ処理システムまたはコンピュータが、この装置によって生成される
データを処理する必要がある。したがって、本発明の一実施形態は、第１および
第２のデータ・セットをそれぞれ生成することができる少なくとも第１および第
２の動作モードのうち選択可能な１つの動作モードで動作するように構成可能な
入力装置とデータを交換する手段と、少なくとも第１のアプリケーションと第２
のアプリケーションとを実行する手段と、第１および第２のデータ・セットのう
ち少なくとも１つのデータ・セットからのデータを含むデータを入力装置から受
け取る手段と、第１および第２のアプリケーションに関するデータ構造を記憶す
るメモリと、入力装置から受け取ったデータを入力装置の現行動作モードに従っ
て第１および第２のアプリケーションのうち少なくとも１つのアプリケーション
まで経路指定する手段とを含む、データ処理装置を提供する。
【００１７】 本発明の他の実施形態は、データ通信バスに結合されたＣＰＵ（すなわちコン
ピュータ・ユニット）と、オペレーティング・システムと、アプリケーション・
プログラムと、第１のモードと少なくとも第２のモードとで動作することによっ
てデータ通信バスを介してコンピュータ・ユニットと通信する入力装置とを含む
コンピュータ・システム（すなわちホスト・コンピュータ）を提供する。
【００１８】 本発明の他の実施形態は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）装置と、
ホスト・コンピュータ上で実行されているソフトウェア・アプリケーション・プ
ログラムとの間の通信のための方法であって、この通信がＵＳＢモードと少なく
とも１つの非標準ＵＳＢモードで行われる方法を提供する。この方法は、ホスト
・コンピュータ上で稼働しているオペレーティング・システム内の標準データ・
スタックの一部を迂回する独立したデータ・スタックから成る非標準データ構造
を作成するステップを含む。
【００１９】 本発明の実施形態により、ＰＯＳキーボードは、複数のモード、言い換えると
、第１のモード、すなわち標準キーボードとしてのモードと、ＰＯＳキーボード
・モードのような１つまたは複数の他のモード、すなわち第２または第３の動作
モードで動作することが可能になる。第１のモードは、基本入出力システム（Ｂ
ＩＯＳ）、オペレーティング・システム、診断プログラムなどの「下位層」ソフ
トウェアの更新とロードに好適である。キーボードが標準キーボードとして機能
することができない場合、本発明の実施形態がなければ、下位層ソフトウェアを
更新する際に別のキーボードを使用しなければならないことになる。さらに、こ
のようなキーボードは、動作モードを容易に切り換えることができなければなら
ない。
【００２０】 標準キーボードまたはキーボード・データあるいはその両方は、ＩＳＯ規格Ｉ
ＥＣ９４８：１９８８、ＩＳＯ３７９１：１９７６、ＩＳＯ３７９２：１９７６
、ＩＳＯ／ＩＥＣ９９９５−１：１９９４からＩＳＯ／ＩＥＣ９９９５−８：１
９９４まで、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４７５５：１９９７、ＩＳＯ／ＩＥＣ１６５４１
１：１９９９、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５４１２：１９９９、またはＡＮＳＩの同等の
規格のいずれかで定義されているキーボードまたはキーボード・データに対応し
ていることが好ましい。
【００２１】 さらに、本発明の実施形態は、キーボードが標準ＵＳＢキーボードをエミュレ
ートするように標準ＵＳＢポートを介してＰＯＳ端末に接続する第２または非標
準タイプのＵＳＢキーボードを提供する。他の態様では、このキーボードは、追
加のＰＯＳキーの認識（ＰＳモード）を可能にする。他の態様では、このキーボ
ードにより、ＵＳＢを介して通信する代替プロトコルを使用することができる。
【００２２】 一実施形態は、好ましくはＵＳＢモードである３つの機能モードで動作するキ
ーボードを使用するコンピュータ・システムを提供することが好ましい。第１の
動作モードすなわち標準動作モードは、標準コンピュータ・キーボードのキーと
発光ダイオード（ＬＥＤ）のみをサポートする標準ＵＳＢキーボード・モードで
ある。このモードでは、ＰＯＳ機能キーは、ＵＳＢ標準（ユニバーサル・シリア
ル・バス仕様第１．１版、１９９８年９月２３日）に記載されている特殊キーに
割り当てられるが、これらのキーはＦ１３、Ｆ１４、ミュートなど、標準ＰＣキ
ーボードにはないキーである。このモードでのキーボードにあるこのような標準
キーは、ＰＯＳ機能キーに依存しないソフトウェア・アプリケーションによって
使用可能である。したがって、ユーザは、キーボードを使用する前に相対的に上
位の層のドライバのロードに頼らずにＢＩＯＳの更新、ＤＯＳの使用、またはそ
の他の機能の実行を行うことができる。
【００２３】 第２のモードは、標準コンピュータ・キーボードに加えてＰＯＳ機能キーをサ
ポートする。このモードは、ユーザによって現行アクティブ・ウィンドウとして
選択される任意のアプリケーションでも使用可能である。操作者から見て現行ア
クティブ・ウィンドウであるとは、ウィンドウが他のウィンドウの「上」にある
ことを意味する。したがって操作者は、現行アクティブ・ウィンドウと直接イン
タフェースすることができる。キーボードからのキーストロークは、標準オペレ
ーティング・システムＵＳＢソフトウェア・スタックの一部をいったん迂回して
から標準オペレーティング・システムＵＳＢスタックに戻って接続する新しいソ
フトウェア・ドライバを介して、アプリケーション・プログラムに伝達される。
ＵＳＢスタックは、その後、オペレーティング・システム・メッセージ待ち行列
に接続する。メッセージ待ち行列は、送信を待つメッセージの順序づけられたＦ
ＩＦＯ列である。
【００２４】 第３のモードは、ＵＳＢを介して通信する代替プロトコルを使用して、標準コ
ンピュータ・キーボード・キーに加えてＰＯＳ機能キーとＬＥＤをサポートする
。このモードは、ＰＯＳ販売アプリケーションによってのみ使用可能である。す
べてのキーボード・データは、ＰＯＳＳドライバと直接通信するソフトウェア・
ドライバを介して伝達される。したがって、この通信は標準オペレーティング・
システムＵＳＢソフトウェア・スタックと標準オペレーティング・システム・メ
ッセージ待ち行列をすべて迂回する。このモードでは、操作者は端末の非ＰＯＳ
アプリケーションにアクセスすることができない。
【００２５】 このキーボードがこれらのモードで動作可能なのは、（１）それ自体を異なる
ＵＳＢ装置として識別させることができるキーボードのファームウェア内の追加
のソフトウェア・ルーチンと、（２）標準ＵＳＢドライバ（すなわちオペレーテ
ィング・システムに付随しているドライバ）と共存するホスト内の追加のソフト
ウェア・ドライバとによる。これらの追加のドライバは、標準ＵＳＢデータ・ス
タックから独立して動作するように、ホストのメモリ内に追加のデータ・スタッ
クを作成する。さらに、ＵＳＢホストにキーボードを新しい装置としてリストま
たは識別させてモードの切換えを行うことができるようにするハードウェア手段
も備える。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明するが、こ
れは例示的なものに過ぎない。
【００２７】 図１を参照すると、ホスト・コンピュータ・ユニットまたはホスト中央処理装
置（ＣＰＵ１０１）を含むコンピュータが図示されている。ＣＰＵ１０１は、ラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１０６にプログラム、命令、およびデータ
を読み込む。また、ＣＰＵ１０１は、データ・バスを介してＵＳＢホスト・コン
トローラ１０２とデータを交換する。ＵＳＢホスト・コントローラ１０２は、対
応するＵＳＢネットワークまたはバス、すなわちデータ通信手段に接続されたＵ
ＳＢ装置とインタフェースし、それを制御する。本実施形態では、ＵＳＢホスト
・コントローラ１０２は、ＵＳＢ対応キーボード１０５を制御する。モニタ１０
４、ハード・ドライブ、パラレル・プリンタ、シリアル・モデムなど、その他の
非ＵＳＢ装置は、入出力サブシステム１０３を介してＣＰＵ１０１と通信する。
入出力サブシステム１０３は、複数のコンピュータ周辺装置と通信するための複
数の異なるポートを備える。
【００２８】 ＵＳＢホスト・コントローラ１０２によって、ＣＰＵ１０１は、適切なドライ
バおよびデータ構造がＲＡＭ１０６にロードされている場合、ＵＳＢ装置に対し
てＵＳＢ装置自体をＵＳＢホスト・コントローラ１０２から論理的に切断してま
ったく異なる装置として再接続するように指示することができる。ハードウェア
・インタフェースは同じままであるが、ホスト・コンピュータには元の装置が切
断され、その代わりに別のＵＳＢ装置が接続されたかのように見える。この「新
しい」装置は、異なるＵＳＢソフトウェア・インタフェースを介してＲＡＭ１０
６内のＵＳＢデータ・スタックのうち異なる部分と通信する。
【００２９】 ＵＳＢプロトコルは、装置の始動時、または稼働中に装置がプラグインされた
ときに、装置を構成することができる。これらの装置は、様々な装置クラスに分
かれる。各装置クラスは、類似した機能を果たす装置について共通の動作とプロ
トコルを定義する。ヒューマン・インタフェース・デバイス（Human Interface
Device:ＨＩＤ）クラスは、主として、人間がコンピュータ・システムの動作を
制御するために使用する装置から成る。典型例は、キーボードやポインティング
・デバイスである。
【００３０】 図２は、ホスト・コンピュータのＲＡＭ１０６内に作成されるデータ・スタッ
クを示す機能概略図である。アプリケーション・プログラム、ＰＯＳＳ、オペレ
ーティング・システム、マイクロプロセッサ間の通信は、データ・スタックまた
は通信コンジットを介して行われる。データ構造は、データに適用されて、様々
なルーチンおよびプログラムによってデータに対して特定の操作を行うことがで
きるようにする組織構造である。
【００３１】 ＵＳＢ／ＨＩＤクラス装置は、対応するＨＩＤクラス・ドライバ２０２を使用
してすべてのデータの取出しと経路指定を行う。ＵＳＢ装置からのＵＳＢデータ
は、図１に示すＵＳＢホスト・コントローラ１０２などの、ＵＳＢハブまたはＵ
ＳＢホスト・コントローラまたはサブシステムに送られてから、ＨＩＤクラス・
ドライバ２０２などの下位層プログラムまたはドライバを介してホスト・コンピ
ュータ・メモリであるＲＡＭ１０６に送られる。Windows (R) NTなどの典型的な
オペレーティング・システムでは、従来のＰＣキーボードは「ブート」モードで
操作される。「ブート」モード・キーボード・データは、データ経路２０３を通
ってＵＳＢキーボード・ドライバ２０４に送られる。ＵＳＢキーボード・ドライ
バ２０４は、キーボードと対話するように設計された標準ドライバである。ＵＳ
Ｂキーボード・ドライバ２０４は、キーボードからのキーボード・データをデー
タ経路２０５を通してＵＳＢキーボード・クラス・ドライバ２０６に渡す。ＵＳ
Ｂキーボード・ドライバ２０４は、通常はオペレーティング・システムの一部で
ある「ブート・モード」キーボード・ドライバである。ＵＳＢキーボード・ドラ
イバ２０４は、ＰＯＳ固有のキーストロークを認識しない。キーボード・クラス
・ドライバ２０６は、キーボード・クラスのためのドライバであり、すべてのキ
ーボード関連機能を扱うように設計されている。キーボード・クラス・ドライバ
２０６は、オペレーティング・システム固有であるが、通常はキーボード・バス
（たとえばＰＳ／２やＵＳＢ）とは独立している。したがって、ＵＳＢキーボー
ド・クラス・ドライバ２０６は、ＵＳＢキーボードとシステム接続キーボードの
両方をサポートする汎用キーボード・クラス・ドライバである。それに対してＵ
ＳＢキーボード・ドライバ２０４は、ブート・モードＵＳＢキーボードとのみ使
用される。ＵＳＢキーボード・クラス・ドライバ２０６は、特別なソフトウェア
・ドライバがなくでもキーボードが動作することができるようにする。
【００３２】 データはＵＳＢキーボード・クラス・ドライバ２０６からデータ経路２０７を
介してオペレーティング・システム・メッセージ待ち行列２０８に送られる。オ
ペレーティング・システムは、メッセージ待ち行列に入れられたメッセージを介
してアプリケーション・プログラム２１０または２１２と通信する。メッセージ
待ち行列２０８は、オペレーティング・システムのための主入力待ち行列である
。この待ち行列は、キーストローク・データと、マウスの移動、ウィンドウのサ
イズ変更または移動イベントなどのその他の入力イベント用に設計されている。
データはオペレーティング・システム・メッセージ待ち行列２０８から、データ
経路２０９を介してＰＯＳアプリケーション２１０に送られるか、またはオペレ
ーティング・システム環境で実行可能な通常の（非ＰＯＳ）アプリケーション２
１２に送られる。オペレーティング・システムメッセージ待ち行列２０８と通常
の（非ＰＯＳ）アプリケーション２１２との間のデータ経路は、データ経路２１
３である。ＨＩＤクラス・ドライバ２０２からデータ経路２０３、２０５、２０
７、および２１３を通って非ＰＯＳアプリケーション２１２までのデータ・フロ
ーを、データ・スタックと呼ぶ。
【００３３】 データ経路２０３、２０５、２０７、および２１３によって規定されるこのよ
うなデータ・スタックを、標準「ブート・モード」オペレーティング・システム
ＵＳＢスタックと呼ぶ。標準コンピュータ・キーストロークのみが、このデータ
・スタックを通ってアプリケーション・プログラム２１２まで伝達される。この
データスタックは、標準のオペレーティング・システム・ドライバを使用する。
したがって、本発明の実施形態は、このスタックを使用した場合、従来のコンピ
ュータ・キーボードとして動作する。したがって、標準オペレーティング・シス
テム・ドライバは追加のＰＯＳ機能キーを認識しないため、コンピュータは追加
のＰＯＳ機能キーを認識しない。
【００３４】 磁気ストライプ・リーダー（ＭＳＲ）データやＰＯＳ機能データ（ＬＥＤ、キ
ー・ロック、表示など）などのＰＯＳデータが新しいデータ・スタックを通して
経路指定されている間に、標準キーストローク・データが標準ＵＳＢスタックの
一部まで経路指定される場合、第２の「非ブート・モード」が規定される。この
モードでは、すべてのデータがＨＩＤクラス・ドライバ２０２から経路２１５を
通してＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ２１４に送られる。ＵＳＢ ＰＯＳ
キーボード・ドライバ２１４が好ましいのは、標準キーストローク・データとＰ
ＯＳキーストローク・データを同期させる必要があるためである。言い換えると
、ＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ２１４は、ＵＳＢキーボード・ドライバ
２０４の代替ドライバである。ＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ２１４は、
データをタイプによって３つのルートに分割する。第１のルートでは、キースト
ローク・データはＵＳＢキーボード・ドライバ２０４を迂回し、キーボード・ク
ラス・ドライバ２０６の最下部にあるＭｉｃｒｏｓｏｆｔ ＵＳＢスタックに入
る。したがって、「非ブート」モード・キーストローク・データ用のデータ・ス
タックは、経路２１５、２１７、２０７、および２０９によって規定することが
できる。第２のデータ・タイプであるＭＳＲデータは、経路２１９を通ってＰＯ
Ｓサブシステム（ＰＯＳＳ）２１６内のＭＳＲルーチンに送られる。第３のデー
タ・タイプであるＰＯＳ機能データは、経路２２１を通ってＰＯＳＳ２１６のキ
ーボード・ルーチンに送られる。ＰＯＳＳ２１６は、必要なときにデータ経路２
２５を通してＭＳＲおよびＰＯＳ機能データをアプリケーション・プログラムに
送る。したがって、ＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ２１４は「非ブート」
モード（標準ＰＣキーにＰＯＳキーを加えたキー）でキーボードを機能させる。
「非ブート」モードによって、キーボードのＰＯＳ機能に加えて、標準コンピュ
ータ・キーとＰＯＳキーのサポートが可能になる。したがって、操作者は、ＰＯ
Ｓアプリケーション・プログラムに加えて通常のアプリケーション・プログラム
を実行することができる。
【００３５】 すべてのキーボード・データが標準ドライバと標準ＵＳＢスタックを迂回する
場合、第３のモード（「レガシー・モード」）が規定される。このモードでは、
ＨＩＤクラス・ドライバ２０２はデータ経路２１８を通してＵＳＢ ＰＯＳキー
ボード・ドライバ２１４にデータを送る。ＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ
２１４は、すべてのキーボードのデータ・トラフィックをオペレーティング・シ
ステムＵＳＢスタック（すなわちＵＳＢキーボード・ドライバ２１４とキーボー
ド・クラス・ドライバ２０６とオペレーティング・システム・メッセージ待ち行
列２０８）を通って経路指定する。ＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ２１４
は、データ経路２１９を通してＭＳＲデータをＰＯＳＳ２１６内のＭＳＲルーチ
ンまで経路指定する。キー・ロック・データとＰＯＳ ＬＥＤデータは、データ
経路２２１を通してＰＯＳＳ２１６内のキーボード・ルーチンまで経路指定され
る。レガシー・モードでのキーボード・データは、経路２２３通してＰＯＳＳ２
１６内のキーボード・ルーチンまで経路指定される。このモードによって、ＰＯ
Ｓキーおよびキーボードのその他のＰＯＳ機能に加えて標準コンピュータ・キー
のサポートが可能になる。このモードでは、キーボードは、非ＰＯＳのWindows
(R)プログラムとは直接対話しない。ＰＯＳＳ２１６は、ＰＯＳＳ２１６に登録
されているＰＯＳアプリケーション・プログラムとのみ対話する。この動作モー
ドは、操作者がホスト・コンピュータの非ＰＯＳアプリケーション・プログラム
にアクセスするのを防止するので有利である。
【００３６】 図３を参照すると、キーボード制御システムおよびハードウェアの様々な内部
機構のブロック図が示されている。キーボード１０５は、ＵＳＢケーブル（図示
せず）を介してホストＣＰＵ１０１と対話する。キーボード１０５は、マイクロ
コントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４、キーボード・スイッチ・マトリッ
クスおよびキーボード・インタフェース回路３１０、デジタル・メモリ３０６ま
たは３０８あるいはその両方、電圧調整器３０２などの複数の従来型キーボード
構成要素を含む。デジタル・メモリは、フラッシュ・メモリ、読取り専用メモリ
（ＲＯＭ）３０６、またはランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３０８とする
ことができる。キーボードの動作と制御は、ＲＯＭ３０６から読み取られた命令
または動作論理に応答して主としてマイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェー
ス３０４によって行われる。このような記憶論理は、「ファームウェア」とも呼
ばれる。ＲＡＭ３０８には、コンピュータ操作者によって入力された情報と、動
作中にマイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４によって使用される
プログラム変数が記憶される。
【００３７】 マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４は、ＵＳＢアプリケーシ
ョン用の周辺装置マイクロコントローラである。このようなマイクロコントロー
ラは、オンチップＵＳＢモジュールを有する。ＵＳＢモジュールは、マイクロコ
ントローラと共に、周知の方式でＵＳＢ装置の機能を定義し、実現する。マイク
ロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４は、ウォッチドッグ・タイマー３
０７も備える。ウォッチドッグ・タイマー３０７は、動作の完了に失敗した場合
に、マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４を自動的にリセットす
る回路である。ウォッチドッグ・タイマー３０７は、ＲＯＭ３０６に記憶されて
いるファームウェアによってイネーブルされると稼働を開始し、ファームウェア
が介入しなければオーバーフローし、マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェ
ース３０４のチップ・リセットを開始する。したがって、マイクロコントローラ
／ＵＳＢインタフェース３０４がリセットされる。通常動作中、ファーウェアは
ウォッチドッグ・タイマー３０７を定期的にクリアしてリセットを防ぐ。
【００３８】 キーボード・インタフェース回路３１０は、ＰＣタイプのコンピュータ・シス
テムまたはＰＯＳコンピュータ・システムのキーボード用の従来のプロトコルに
したがって動作する。キーボード・インタフェース回路３１０は、キーボード・
スイッチ・マトリックスを監視し、マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェー
ス３０４によって走査されると、キーボードで押下されたキーに対応するキース
トローク信号を生成する。
【００３９】 図４に、本発明の装置の一実施形態の動作の流れ図を示す。図４に示す処理ス
テップは、一実施形態では、ＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ２１４によっ
て行われるステップである。ＵＳＢ ＰＯＳキーボード・ドライバ２１４がこの
特定のルーチンを呼び出すと、ステップ４０２で実行が開始される。ステップ４
０４で、予備探索によって、ＵＳＢに接続された標準（ブート）キーボードがあ
るか否かが判断される。ステップ４０４で、ＵＳＢに接続された標準（ブート）
キーボードがあると判断された場合、ステップ４０６で、ＵＳＢインタフェース
を介してキーボードによって送られた装置記述子を調べて、それらのキーボード
のいずれかがマルチモード・キーボードであるか否かが判断される。ステップ４
０４またはステップ４０６での判断が否定の場合、マルチモード・キーボードは
存在せず、このルーチンの残りの部分はスキップされる。ホスト・コンピュータ
は、第１のモード、すなわちブート・モードで動作することができ、標準のドラ
イバとデータ・スタックとデータ構造とを使用する。あるいは、ステップ４０６
の判断でマルチモード・キーボードが存在することが判明した場合、ステップ４
０８でＣＰＵ１０１がマルチモード・キーボードにモード変更コマンドを送る。
マルチモード・キーボードは、モード変更コマンドに応答して、図５に示すルー
チンを実行する。図５のルーチンでは、キーボードはＵＳＢ網からいったん論理
的に切断され、その後ＵＳＢ網に論理的に再接続される。このような再接続の後
、キーボードはそれ自体を別のＵＳＢ装置、すなわちＰＯＳキーボードとして識
別させる。ステップ４１０で、ＰＯＳキーボードはオペレーティング・システム
の基礎プラグ・アンド・プレイ構造によって検出される。ステップ４１２で、Ｈ
ＩＤクラス・ドライバ２０２が、キーボードが使用可能になっている（すなわち
装置がオンラインである）ことをアプリケーションに通知する。ステップ４１４
で、キーボード・モード切換えプロシージャは完了し、通常のプロシージャとア
プリケーション・プログラムの実行が継続される。
【００４０】 ホスト・コンピュータのモード変更コマンドに対するキーボードの応答を、図
５の流れ図に示す。ステップ５０２でこのプロシージャの実行が開始される。ス
テップ４０８でＣＰＵ１０１によって送られたモード変更コマンドを、ステップ
５０４でマイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４が受け取る。ステ
ップ５０６で、マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４は、次の動
作モードを識別する（ＣＰＵ１０１内に設定されているモードとデータ構造とを
整合する）ためにビット・パターンをＲＡＭ３０８に設定する。ステップ５０８
で、マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４は、ウォッチドッグ・
タイマー３０７への介入保守信号の送信を停止する。その結果、ウォッチドッグ
・タイマー３０７はステップ５１０でオーバーフローし、チップ・リセットを開
始する。リセット後、マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェース３０４は、
ステップ５１２でＲＡＭ３０８から前に記憶したビット・パターンを読み取り、
意図された動作モードを判断する。マイクロコントローラ／ＵＳＢインタフェー
ス３０４は、ステップ５１２での判断に基づいて、ステップ５１３で新しいモー
ドに切り換え、ステップ５１４でホスト・コンピュータに新しい装置記述子また
は識別コードを送る。各動作モードが異なる装置記述子を持っているため、ＣＰ
Ｕ１０１はキーボードを異なる装置として扱う。したがって、図４のステップ４
１０に示すように新しい装置としてホスト・コンピュータとの通信が再確立され
、ステップ５１６でキーボード・モード変更ルーチンは終了する。
【００４１】 マルチモードＵＳＢ装置には、従来の技術に優るいくつかの重要な利点がある
。この装置は、複数のモードで機能することができ、それによって、ハードウェ
ア・ドライバ・レベルであってアプリケーション・レベルでない場合、あるいは
その両方の場合で認識された非標準キーの認識が可能になる。従来、ＵＳＢ Ｐ
ＯＳキーボードは対応するアプリケーション・プログラムの修正を必要としてい
た。各アプリケーション・プログラムを特定のキーボードと共に機能するように
作成すると、ソフトウェア開発、メンテナンス、およびサポートのコストが高く
なる。さらに、アプリケーション・プログラムを特定のキーボードと共に動作す
るように作成すると、新しいＰＯＳキーボードのサポートが必要になるたびに対
応するアプリケーション・プログラムを改訂しなければならないため、柔軟性が
著しく失われる。
【００４２】 また、マルチモード動作によって、ＰＯＳキーボードを標準キーボードとして
認識させることができる。ＢＩＯＳやオペレーティング・システムなどの「下位
層」ソフトウェアの更新とロードには、標準キーボード・モードが好ましい。Ｐ
ＯＳキーボードが標準キーボードとして機能することができない場合、下位層ソ
フトウェアを更新する際に別の（標準）キーボードを使用しなければならない。
【００４３】 上述の実施形態では、コンピュータが入力装置にモード変更コマンドを送る処
理を参照して説明したが、本発明はそれのみには限定されない。たとえば、入力
装置に付随するハードウェア・スイッチまたはソフトウェア・スイッチなど他の
何らかの手段を使用して、モード選択を行う実施形態も実現可能である。スイッ
チの起動に応答して、入力装置はそれ自体を使用可能な動作モードのうち１つに
したがって動作するように構成し、それに応じてコンピュータ・システムに通知
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施形態による、ＵＳＢインタフェースおよびＵＳＢ対応キーボードを備え
たホスト・データ処理システムを示す機能ブロック図である。
【図２】 一実施形態による、ホスト・コンピュータのメモリに常駐するデータ構造およ
びデータ・スタックを示す機能概略図である。
【図３】 一実施形態によるＵＳＢ対応キーボードを示す機能ブロック図である。
【図４】 一実施形態によるＵＳＢ対応キーボードのモード切換えプロシージャを示すフ
ローチャートである。
【図５】 一実施形態による、キーボードのメモリにロードされたファームウェアのモー
ド切換えプロシージャを示すフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ドウ、プーク アメリカ合衆国27513 ノースカロライナ 州ケアリー バーテル・ドライブ 301 (72)発明者 コーリ、クマール アメリカ合衆国27511 ノースカロライナ 州ケアリー メルロー・コート 105 (72)発明者 ゴー、タン アメリカ合衆国27502 ノースカロライナ 州エイペクス ブロムフィールド・ウェイ 107 Ｆターム(参考） 5B014 FA05 5B020 KK03 KK07 KK12

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも２つの動作モードのうち選択可能な１つの動作モードで動作する、
    コンピュータ用の装置であって、少なくとも２つの前記動作モードのうち１つの
    動作モードである指定動作モードで動作するように前記装置を構成するモード・
    コントローラと、コンピュータによる処理のために前記指定動作モードに関する
    データを出力する出力手段とを含む装置。
  2. 【請求項２】 前記装置が少なくとも第３の動作モードで動作可能であり、前記モード・コン
    トローラが、前記装置を前記第３の動作モードで動作するように構成する手段を
    含む、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 コンピュータから所定のタイプのバス・インタフェースを介して、前記装置に
    よって採用されるべき動作モードを指定するデータを受け取る受信器を含む、請
    求項１または２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 所定のタイプの前記バス・インタフェースがユニバーサル・シリアル・バス・
    インタフェースである、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記装置がコンピュータ入力装置である、請求項１ないし４のいずれか一項に
    記載の装置。
  6. 【請求項６】 コンピュータ・キーボードである、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の
    装置。
  7. 【請求項７】 前記指定動作モードに関する前記出力データが、前記装置の現行動作モードを
    識別するための識別データを少なくとも含む、請求項１ないし６のいずれか一項
    に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記指定動作モードに関する前記出力データが第１のデータ・セットと第２の
    データ・セットのうち少なくとも１つのデータ・セットを含み、前記第１および
    第２のデータ・セットが前記指定動作モードによって決定される、請求項１ない
    し７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記第２のデータ・セットが前記第１のデータ・セットと第３のデータ・セッ
    トとを含み、前記第３のデータ・セットが所定のアプリケーションに固有の入力
    または前記所定のアプリケーションに固有の他の入力装置から導き出される、請
    求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記所定のアプリケーションがＰＯＳアプリケーションである、請求項９に記
    載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記装置が、ＵＳＢインタフェース定義に準拠したＵＳＢ互換装置である、請
    求項１ないし１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記動作モード間を切換える手段をさらに含む、請求項１ないし１１のいずれ
    か一項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記切換え手段が、前記装置が識別された動作モードで動作する必要があるこ
    とを示すデータを受け取る手段と、受け取ったデータを記憶するメモリと、前記
    装置をリセットする手段と、前記記憶データを読み取り、読み取った前記データ
    に従って前記モード・コントローラが前記装置を構成することができるようにす
    る手段とを含む、請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 実質的に、添付図面を参照しながら本明細書に記載されているかまたは添付図
    面に図示されているかあるいはその両方である装置。
  15. 【請求項１５】 第１および第２のデータ・セットをそれぞれ生成する少なくとも第１および第
    ２の動作モードのうち選択可能な１つの動作モードで動作するように構成可能な
    入力装置とデータを交換する手段と、少なくとも第１のアプリケーションと第２
    のアプリケーションとを実行する手段と、前記第１および第２のデータ・セット
    のうち少なくとも１つのデータ・セットからのデータを含むデータを前記入力装
    置から受け取る手段と、前記第１および第２のアプリケーションに関するデータ
    構造を記憶するメモリと、前記入力装置から受け取ったデータを前記入力装置の
    現行動作モードに従って前記第１および第２のアプリケーションのうち少なくと
    も１つのアプリケーションまで経路指定する手段とを含む、データ処理装置。
  16. 【請求項１６】 前記入力装置から受け取った前記データが前記入力装置の現行動作モードを識
    別するデータを含む、請求項１５に記載のデータ処理システム。
  17. 【請求項１７】 前記入力装置から受け取った前記データが前記第１のデータ・セットと前記第
    ２のデータ・セットのうち少なくとも１つのデータ・セットから選択されたデー
    タを含む、請求項１５または１６に記載のデータ処理システム。
  18. 【請求項１８】 データを交換する前記手段が所定のタイプのバスを介してデータの出力と受領
    を行う手段を含む、請求項１７に記載のデータ処理装置。
  19. 【請求項１９】 所定のタイプの前記バスがＵＳＢバス・インタフェースである、請求項１８に
    記載のデータ処理装置。
  20. 【請求項２０】 前記入力装置が請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の装置である、請求
    項１５ないし１９のいずれか一項に記載のデータ処理装置。
  21. 【請求項２１】 実質的に、添付図面を参照しながら本明細書に記載されているかまたは添付図
    面に図示されているかあるいはその両方であるデータ処理システム。
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